Hoe de machineproductiviteit te maximaliseren:chipverdunning

Van het verlengen van de standtijd tot het omarmen van gepatenteerde gereedschappen en technieken voor verspaningssnelheid, spaanverdunning is essentieel voor het maximaliseren van de machineproductiviteit in de metaalbewerking van vandaag.

Zolang machinisten voor handmatige freesmachines hebben gestaan, weten ze dat naarmate de snijbreedte afneemt, ook de snijkrachten afnemen. De spindel wordt stiller; het handvat gemakkelijker te draaien. Neem echter een te lichte snede zonder tegelijkertijd de voedingssnelheid te verhogen, en de standtijd lijdt eronder als de vingerfrees over zichzelf wrijft - en wordt zo bot als een oud botermes. Leer hoe u chipverdunning in uw voordeel kunt gebruiken met de huidige technologieën. Of het nu gaat om radiale of axiale spaanverdunning - of trochoïdale gereedschapsbanen - het bewijs zit in het gereedschap en de techniek.

Aanvoersnelheden voor radiale spaanverdunning en vlakfrezen:reken maar uit

Radiale spaanverdunning, die optreedt wanneer de aangrijping van de radiaalfrees onder 50 procent van de freesdiameter daalt, is net zo relevant op CNC-bewerkingscentra als op handmatig bediende kniefrezen. Bijvoorbeeld, een 1/2-inch, 4-snijfrees die wordt gevoed met 0,01-inch per tand (IPT) met een 1/4-inch of grotere stapovergang (radiale snedediepte) produceert een spaandikte die gelijk is aan de geprogrammeerde IPT voedingssnelheid, of 0,010-inch. Maar verlaag de overstap naar 10 procent (0,050-inch) en de IPT-waarde moet worden verhoogd tot 0,0167-inch om een ​​vergelijkbare spaandikte te bereiken.

Niet alle spaanverdunning is echter radiaal. Vlakfreesbewerkingen worden typisch uitgevoerd met indexeerbare 45-graden voorloophoek of ronde wisselplaat-knopfrezen, die beide axiaal dunne spanen hebben. Ze leiden ook de snijkrachten omhoog en in de spil, precies waar u ze wilt hebben. In beide gevallen zal de voedingssnelheid waarschijnlijk moeten worden verhoogd om het spaanverdunningseffect te compenseren, vaak veel hoger dan verwacht.

Het spaanverdunningsscenario wordt nog complexer wanneer snijgereedschappen hoeken ingaan, rond eilanden racen en diep in zakken duiken. Voedingssnelheden moeten continu worden aangepast (net als de gereedschapsbanen zelf) om te compenseren voor veranderende hoeken van freesaangrijping en de impact ervan op de spaandikte. Gelukkig zijn de meeste CAM-systemen tegenwoordig heel goed in staat om deze berekeningen te maken, en veel maken gebruik van het spaanverdunnende effect om de verspaningssnelheid aanzienlijk te verhogen.

Dynamisch worden met Trochoidal Toolpaths

Door lichtere radiale sneden te maken bij hogere voedingssnelheden en een langere axiale aangrijping (vaak wordt de vingerfrees over de gehele lengte begraven), worden de snijkrachten verminderd en de standtijd verbeterd. Deze "trochoïdale" gereedschapsbanen bieden substantiële kansen voor de verspanende gemeenschap. De dagen van eenvoudige overstappen in racebaanstijl en incrementele Z-assnedes worden verlaten ten gunste van "Dynamic Motion", "Volumetrisch frezen", "Adaptive Clearing" en vergelijkbare gepatenteerde voorbewerkingsstrategieën, meest veelbelovende verspaningspercentages 1-1 / 2 tot 2 keer groter dan traditionele methoden.

Als je winkel dit nieuwe programmeerparadigma nog niet heeft onderzocht, is het de hoogste tijd om dat te doen. Maar zelfs voor degenen die dergelijke gereedschapsbanen al gebruiken, moeten een aantal aanvullende bewerkingsstrategieën worden geïmplementeerd om maximale productiviteit te bereiken.

Nieuwere frezen in dienst nemen

De vingerfrezen van gisteren zijn misschien niet geschikt voor de gereedschapsbanen van vandaag. Hogere voedingssnelheden en spilsnelheden veroorzaken meer kans op klapperen, een aandoening die vaak wordt verergerd op de lichtere, snellere, lineaire geleidingsmachines die tegenwoordig in winkels gebruikelijk zijn. Er is een grote verscheidenheid aan hoogwaardige vingerfrezen beschikbaar, waarvan vele zijn uitgerust met een hoge afschuiving, variabele spoed en soms variabele helixgeometrieën die het geratel stoppen voordat het kan beginnen. Sommige hebben 5, 6 en zelfs 7 groeven, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor lichte sneden en hoge voedingssnelheden.

Profiteer van spaanafvoer

De meningen hierover lopen uiteen, maar weinigen zullen beweren dat de meeste warmte die wordt gegenereerd tijdens efficiënte freesbewerkingen met de chip meegaat. Daarom suggereren sommigen dat een luchtstoot om de spaan uit de werkzone te krijgen en opnieuw snijden te voorkomen, alles is wat nodig is bij het bewerken van vele staalsoorten en superlegeringen. Anderen zweren bij hogedrukkoelvloeistofsystemen, die schone, gefilterde snijvloeistof door het gereedschap kunnen sturen met een druk van 1000 psi of meer. Welke benadering u kiest, hangt af van het materiaal, het snijgereedschap en de gereedschapscoating, maar beide zijn het overwegen waard (net als smering met een minimale hoeveelheid, of MQL, een steeds populairder alternatief voor traditionele snijvloeistof).

 Better MRO is hier om te helpen:ontdek uw belangrijkste statistieken met onze machine en productiviteit rekenmachines.

Gebruik harder carbide

Conventionele "hogging"-methoden vereisen een taai carbide dat bestand is tegen zware snijkrachten en trillingen die gepaard gaan met het begraven van een gereedschap. Maar door lichte radiale snedediepten en hoge voedingen kan een hardere hardmetaalsoort worden gebruikt, wat in de meeste gevallen een langere standtijd belooft. En aangezien er grotere hoeveelheden warmte worden gegenereerd tijdens frezen met hoge voeding (HFM), moet een TiAlN of vergelijkbare meerfasige gereedschapscoating worden gebruikt om smering te bieden, de slijtage-eigenschappen te verbeteren en de levensduur en voorspelbaarheid van het gereedschap verder te verlengen.

Vind geweldige gereedschapshouders

Met een paar honderd centimeter per minuut door een stuk roestvrij staal of titanium scheuren is mooi, maar alleen als er geen kans is dat de snijder losraakt, waardoor granaatscherven van het ene uiteinde van de winkel naar het andere worden gestuurd. HFM-strategieën zoals deze vereisen hydraulische of krimpgereedschapshouders van hoge kwaliteit, waarvan sommige speciale groeven of vlakken hebben om uittrekken te voorkomen. En als je het gereedschap met meer dan 8.000 RPM gaat draaien (wat je vrijwel zeker zal doen), wil je het ook in evenwicht brengen. Slingering en trillingen zijn productiviteitsmoordenaars.

Neem een ​​stevige greep

Terwijl je toch bezig bent, hoe houd je je vast aan de rol? Het is waar dat de snijkrachten bij HFM over het algemeen lager zijn dan bij de oude rip-and-snort-aanpak, maar dat betekent niet dat de versleten machinebankschroef die u sinds het eerste presidentschap van Bush Sr. gebruikt, de eerste keuze is voor werkstukopspanning . Er is tegenwoordig een verscheidenheid aan zeer nauwkeurige, krachtige en in veel gevallen hydraulische of pneumatische klemoplossingen op de markt. Terwijl u toch bezig bent, kunt u enkele van de snelwisselopties bekijken, want als u eenmaal een HFM-freesstrategie toepast, zult u zeker vaker taken instellen.

Natuurlijk is HFM meer dan spaanverdunning en trochoïdale gereedschapsbanen. Snijgereedschappen moeten met geleidelijke boogbewegingen in en uit de snede worden gebracht. Interne hoeken moeten mogelijk worden "geplukt" om overmatige aangrijping van de frees te voorkomen, waardoor het gereedschap mogelijk kan breken. Vermijd scherpe bochten en hoeken van 90 graden door gereedschapspaden met afgeronde hoeken te gebruiken.

Creëer een voorspelbaar, herhaalbaar proces voor het afdanken van gereedschap

Streef vooral naar voorspelbare processen. Alle snijgereedschappen zullen uiteindelijk falen, maar weten wanneer en hoe slijtage optreedt en vervolgens gereedschap vervangen voordat een catastrofale storing optreedt, is een goed idee, zelfs als dit betekent dat een gereedschap voortijdig moet worden uitgeschakeld. Documenteer uw instellingen en houd een continu logboek bij van wijzigingen in voeding of snelheid, welke gereedschappen zijn gewijzigd en waarom, en welke bewerkingsobservaties op dat moment relevant leken. Als u dit doet, voorkomt u verrassingen en kunt u de metaalverwijdering maximaliseren.

Omarmt uw winkel chipverdunningstechnieken? Deel je beste, meest effectieve of uitdagende applicaties.